CN109642139A - 通过加热固化而颜色发生变化的结构用粘接剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过加热固化而变色的结构用粘接剂组合物，以及一种使用该结构用粘接剂组合物的汽车结构体的制造方法，以及一种汽车结构体。一种结构用粘接剂组合物，所述结构用粘接剂组合物通过加热固化而颜色发生变化，其包含：(A)环氧树脂、(B)环氧树脂潜伏性固化剂、以及(C)单偶氮颜料，所述结构用粘接剂组合物中的单偶氮颜料的配合比例为0.01质量％～10质量％。所述结构用粘接剂组合物优选还包含(D)固化促进剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对汽车的车体或部件等进行结构粘接来制造汽车结构体的通过加热固化而颜色发生变化的结构用粘接剂组合物。
背景技术
以往，用于对汽车的车体面板或车体部件等进行结合来制造汽车结构体的结构用粘接剂组合物已广为人知。
结构用粘接剂组合物通常被着色，但从化学稳定性的观点考虑，通常使用炭黑或导电碳等碳类、氧化钛、以及氧化铁等(专利文献1)。因为它们在化学性上稳定，所以不会由于固化而颜色发生变化。
就对构成汽车的结构体的被粘接部进行粘接的粘接剂是否固化的判定而言，通常是另行准备该粘接剂的样品来进行的。即，判定样品是否在模拟生产线的条件下加热而固化。
例如在由于汽车生产线的不良状况等而加热不充分的情况下，除了在来自烘烤炉的温度记录等那样的温度条件下，通过对样品进行固化并进行试验来判断是否充分固化以外，没有别的办法，此外，因为粘接剂的加热状况根据粘接部位而不同，因此判断困难。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-253131号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供一种通过加热固化而变色的结构用粘接剂组合物，以及一种使用该结构用粘接剂组合物的汽车结构体的制造方法，以及一种汽车结构体。
技术方案
为了解决上述问题，作为一种通过加热固化而颜色发生变化的结构用粘接剂组合物，本发明的结构用粘接剂组合物包含：(A)环氧树脂、(B)环氧树脂潜伏性固化剂、以及(C)单偶氮颜料，所述结构用粘接剂组合物中的单偶氮颜料的配合比例为0.01质量％～10质量％。
本发明的汽车结构体的制造方法包括：将所述结构用粘接剂组合物涂布于被粘物，进行加热固化的工序。本发明的结构用粘接剂组合物能适用于焊接接合(weld bond)的工艺方法(粘接剂和点焊并用的工艺方法)。
本发明的汽车机构体是通过所述制造方法制造而成的汽车结构体。
有益效果
根据本发明，实现了下述显著的效果：能提供一种因为通过加热固化而变色，因此能由目测来判断固化状态的结构用粘接剂组合物，以及一种使用所述结构用粘接剂组合物的汽车结构体的制造方法，以及一种汽车结构体。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但这些实施方式是示例性示出的例子，只要不脱离本发明的技术思想，就当然能够进行各种变形。
本发明的通过加热固化而颜色发生变化的结构用粘接剂组合物包含：(A)环氧树脂、(B)环氧树脂潜伏性固化剂、以及(C)单偶氮颜料，所述结构用粘接剂组合物中的单偶氮颜料的配合比例为0.01质量％～10质量％。
用于所述成分(A)的环氧树脂能使用环氧当量为100～10000的环氧树脂，优选的是环氧当量为100～5000的高分子量的环氧树脂。
作为所述环氧树脂，可以应用公知的环氧树脂。例如，可以列举出：双酚化合物、氢化双酚化合物、苯酚或者邻甲酚酚醛清漆(o-cresol Novolac)、芳香胺、多环脂肪族或者芳香族化合物等已知的基本骨架的化合物的缩水甘油醚取代化合物、具有环己烯氧化物骨架的化合物等，作为代表性的环氧树脂，可示例出：双酚A的二缩水甘油醚以及其缩合物、即所谓的双酚A型环氧树脂。
作为所述成分(B)的环氧树脂潜伏性固化剂，可以应用公知的环氧树脂潜伏性固化剂。例如，通过加热而赋活的环氧树脂潜伏性固化剂可以从胍胺类、胍类、氨基胍类、脲类、咪唑类、改性多胺以及其衍生物、双氰胺、三氟化硼胺络合物、有机酸酰肼、三聚氰胺等组中选择使用。其中，优选的是广泛使用的双氰胺。需要说明的是，所述成分(B)环氧树脂潜伏性固化剂的添加量取决于基质的环氧当量。
所述(B)环氧树脂潜伏性固化剂的配合比例没有特别限制，但相对于(A)环氧树脂100质量份，优选为3～12质量份，更优选为8～12质量份。
作为所述成分(C)的单偶氮颜料，可以应用公知的单偶氮颜料。例如，可以列举出：C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄5、C.I.颜料黄49、C.I.颜料黄65、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄97、C.I.颜料红185、C.I.颜料红213、C.I.颜料红269、C.I.颜料红146、C.I.颜料红170以及C.I.颜料红5。
所述(C)单偶氮颜料的配合比例在所述结构用粘接剂组合物中为0.01质量％～10质量％，更优选为0.05质量％～1质量％。
本发明的结构用粘接剂组合物优选含有(D)固化促进剂。当结构用粘接剂组合物含有(D)固化剂促进剂时，包含于结构用粘接剂组合物中的潜伏性固化剂的固化活性得以提升。作为这样的固化促进剂，例如，可以列举出：3-苯基-1，1-二甲基脲、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敌草隆)、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1，1-二甲基脲、2，4-双(3，3-二甲基脲基)甲苯这样的脲衍生物；咪唑衍生物；磷化合物；叔胺；有机酸金属盐；路易斯酸；胺络合物盐等。
当使用如上所述的固化促进剂时，本发明的结构用粘接剂组合物在低于通常的固化温度的温度下进行固化。例如，在本发明的结构用粘接剂组合物含有双氰胺作为环氧树脂固化剂的情况下，对于上述结构用粘接剂组合物进行固化而言，通常需要施加170℃～180℃左右的热，相对于此，在使用了如上所述的固化促进剂的情况下，只需要施加80℃～150℃左右的热即可固化。需要说明的是，在使用含有双氰胺作为环氧树脂潜伏性固化剂的情况下，作为固化促进剂，优选使用3-苯基-1，1-二甲基脲、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敌草隆)。
所述(D)硬化促进剂的配合比例没有特别的限制，但相对于(A)环氧树脂100质量份，优选为1～10质量份，更优选为1～5质量份。
在本发明的结构用粘接剂组合物中，除了上述成分以外，只要不损害本发明的效果，也可以添加氨基甲酸酯树脂、填料、稀释剂、硅烷偶联剂等。此外，除了上述成分以外，可以添加碳酸钙、硫酸钡、滑石等体质颜料(填充材料)。此外也可以添加二氧化硅、微粒碳酸钙、海泡石等触变性材料。而且，还可以添加丙烯酸树脂作为改进剥离强度等粘接性的粘接性改进剂。
本发明的结构用粘接剂组合物，通过加热固化而脱色，变色为白色。例如，在使用颜料红5作为单偶氮颜料的情况下，加热前为红色的结构用粘接剂组合物，通过加热固化而脱色，变化为白色。即使进行了加热处理，在未固化的状态下也不发生变色，因此能由目测来判断固化状态。
本发明的结构用粘接剂组合物能特别优选用作一液型。
本发明的结构用粘接剂组合物用于对汽车的车体或汽车零件等部件等进行结构粘接来制造汽车结构体，特别优选用于通过点焊和粘接剂并用的工艺方法(焊接接合的工艺方法)的粘接。即，本发明的结构用粘接剂组合物也优选用于对汽车的车体进行粘接。
作为一种汽车结构体的制造方法，本发明的汽车结构体的制造方法包括：将本发明的结构用粘接剂组合物涂布于被粘物，进行加热固化的工序，所述制造方法优选为在汽车制造生产线中的制造方法。通过使用本发明的结构用粘接剂组合物，因为能由粘接剂的颜色的变化知晓粘接剂的固化状态，因此即使在因生产线的不良状况而在与通常不同的条件下进行了烘烤的情况下，也能简便地判断粘接剂的固化。
作为在加热固化工序中的加热温度，只要在能使本发明的结构用粘合剂组合物进行固化的温度以上，就没有特别限制，但优选为140～220℃，更优选为160～190℃。
实施例
以下，举出实施例对本发明进行更具体的说明，但这些实施例是示例性示出的例子，当然不应作限定性解释。
(实施例1以及比较例1)
使用下述表1所示的质量份数的各成分，通过下述的顺序制造结构用粘接剂组合物。在5L万能混合搅拌机(DALTON CORPORATION制)中对各材料进行配合，搅拌30分钟后，进行10分钟减压脱泡，制备了结构用粘接剂组合物。
[表1]
表1中的材料如下所述。
*1)“DYHARD 100SH”AlzChem社制的双氰胺
*2)“EPICLON B605-IM”DIC(株)制的敌草隆
*3)“CCR”白石工业(株)制的表面处理碳酸钙
*4)“NN500”日东粉化工业(株)制的碳酸钙
*5)“TS-720”卡博特日本(株)制的二氧化硅
*6)“DER331”陶氏化学日本(株)制的双酚A型液态环氧树脂
*7)“ET5R108RED”大日精化工业(株)制的C.I.颜料红5的母粒
*8)“SD2944BROWN”NIKKO BICS(株)制的氧化铁的母粒
将上述制造的实施例1以及比较例1的各结构用粘接剂组合物提供给以下所示的性能试验，结果示于下述表2。
(1)剪切强度
将所得到的结构用粘接剂组合物涂布于100mm×25mm×1.6mm的冷轧钢板上，涂布厚度为0.1mm，将两块钢板的重叠设为12.5mm，将露出的结构用粘接剂组合物去除以制作剪切试验片。试验片在170℃下保持20分钟、150℃下保持10分钟以及100℃保持20分钟的条件下进行加热固化后，放冷24小时，之后，使用万能拉力试验机以50mm/分钟的拉伸速度进行试验。将剪切强度为20Mpa以上的试验片判定为○，将小于20Mpa的试验片判定为×。
(2)颜色的变化
烘烤前后的粘接剂组合物的颜色通过目测来比较。将粘接剂组合物通过烘烤而从红色脱色变化为白色的试验片判定为○，将没有变化的试验片判定为×。
[表2]
在实施例1中，得到的结果为：在剪切强度良好的时候颜色发生变化，在烘烤不充分的时候颜色不变化；在比较例1中，得到的结果为：通过烘烤不引起变色。
Claims (4)
1.一种结构用粘接剂组合物，其中，所述结构用粘接剂组合物通过加热固化而颜色发生变化，其包含：
(A)环氧树脂、
(B)环氧树脂潜伏性固化剂、以及
(C)单偶氮颜料，
所述结构用粘接剂组合物中的单偶氮颜料的配合比例为0.01质量％～10质量％。
2.根据权利要求1所述的结构用粘接剂组合物，其中，还包含(D)固化促进剂。
3.一种汽车结构体的制造方法，其包括：将权利要求1或2所述的结构用粘接剂组合物涂布于被粘物，进行加热固化的工序。
4.一种汽车结构体，所述汽车结构体由权利要求3所述的方法制造而成。
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